摘要：为实现长期、连续、定点、低成本的上层海洋垂直剖面要素的准实时观测,提出了一种以STM32微控制器(microcontroller unit,MCU)为主控器、采用国产温盐深传感器(conductivity temperature depth,CTD)和声学多普勒剖面流速仪(acoustic doppler current profilers,ADCP)等仪器进行剖面观测、搭载铱星通信模块或其他通信设备、适用于近海和远海的低功耗水下升降式准实时通信潜标控制系统设计方案。介绍了潜标的结构组成、控制系统硬件和软件设计,以及服务器接收软件的设计;实现了基于无线双向通信的数据补发机制和对潜标的远程控制;提出了一种适用于无刷直流电机(brushless direct current motor,BLDCM)的堵转保护方法。近海和远海试验表明,该型潜标可以实现海洋垂直剖面要素的连续观测和数据的准实时传输,验证了潜标控制系统设计方案的可行性与稳定性。

摘要：叶绿素浓度是海洋初级生产力的重要指标之一,激光诱导荧光技术可以实现海水叶绿素浓度的快速测量。测量叶绿素浓度的传统激光诱导荧光原理,是利用叶绿素荧光与水体Raman散射的强度比值( I F/ R)进行反演,即叶绿素浓度 n chl=CI F/R,其中 C 为系统常量。这是依据叶绿素荧光685 nm、水体Raman散射强度都与激发光强呈线性关系。然而,该理论并没有考虑诱导荧光饱和现象的存在。当诱导激光强度达到一定程度后, 685 nm荧光强度随激发光强非线性变化。另外,值得注意的是,水体Raman散射并不存在信号饱和现象。为了探讨饱和激发造成荧光非线性变化的影响,在激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度的实验中,设计两种测量方案,即:不同激光功率诱导单一浓度样本的荧光测量,和固定激光功率时不同浓度样本的荧光测量。实验中利用Nd∶YAG三倍频激光355 nm激发获得叶绿素溶液的404 nm处 Raman散射和685 nm荧光。实验结果分为2部分进行讨论:(1)为了分析饱和激发造成荧光变化的非线性特性,通过调节激发光功率测量溶液的受激发射光谱,发现水体Raman散射强度与激发光强呈线性关系,而685 nm荧光强度出现饱和激发下的非线性变化。而且,随叶绿素浓度的增加, 685 nm荧光的非线性趋势更为明显, Raman散射强度与激发光强的线性关系中斜率变小。数据分析表明, 685 nm荧光数据拟合的4阶多项式和Raman散射效率值,可以定性地表征685 nm荧光的饱和程度。(2)考虑实际海洋激光雷达探测叶绿素浓度应用中存在饱和激发荧光非线性现象,为了分析荧光非线性对传统叶绿素浓度反演理论适用性的影响,在固定激发光强情况下对不同浓度叶绿素溶液的发射光谱进行测量。将激发光功率调节至52.00, 80.70, 132.10和197.30 mW·cm^-2 ,获取相应激发光强下685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值和叶绿素浓度之间的关系。实验表明,激发光强不变的情况下, 685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值,与叶绿素浓度仍满足线性关系。但是,在较高光强激发时,饱和激发造成的叶绿素荧光非线性变化,导致利用传统激光诱导荧光理论反演的叶绿素浓度值偏小。因此,需要对饱和激发下荧光非线性的影响进行修正,其关系为 I F / R=n chl / C + C F,修正值 C F不可忽略。另外,值得一提的是,修正关系中系统常量 C 随激发光强增加而增大。研究表明,饱和激发造成的荧光非线性,会对激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度产生影响,但由于造成荧光非线性因素的复杂性,仅通过荧光数据拟合获得的多项式,无法定量说明其影响权重。然而,当激发光强不变时,可以实验测量获得基于激光诱导荧光原理的修正关系,从而准确反演叶绿素浓度。

摘要：对某燃煤机组进行了FCB(Fast Cut Back,简称FCB)试验,针对试验过程中发现的问题,提出了旁路、负压等控制逻辑的优化方案,指出了FCB试验中的注意事项。通过系统配置和控制策略的修改和完善,使机组在无人干预下实现了FCB试验所要求的设计功能。

摘要：首先概述了坐底式海洋环境监测系统的发展历程、结构组成、工作原理和系统功能等。设计开发了一套浅海坐底式海洋环境监测系统,并在北黄海海域进行了长时间应用。对其结构组成特点、原理功能和实际应用情况等进行了详细阐述,并结合一段时间的监测数据,说明其可为海洋科学研究、海水养殖与海洋工程等提供基础数据。对坐底式海洋环境监测系统的布放与回收方法进行介绍,针对近海经常出现无释放器或释放器失灵的坐底式海洋环境监测系统,且潜水员或作业型水下机器人(ROV)不方便下潜系缆的情况,设计了一种实操性强的打捞回收方法。总结归纳了所设计的浅海坐底式海洋环境监测系统特点及回收方法,可为相关应用与研究提供参考借鉴。

摘要：悬浮颗粒物浓度是海洋水体的重要参数之一,其精确测定具有重要意义。传统方法是现场取水封装后,在实验室进行过滤分析。此方法测量结果相对准确,但涉及大量水样的采集、运输和储存,费时、费力、效率低;而基于声学、光学的现代测量方法,虽然效率较高,但反演得出的测量误差大,其适用范围受到限制。基于此,在水下泵设计、水下流量计设计、多通道选通装置设计和中控系统设计的基础上,进行装置集成,设计海水悬浮物多通道原位自动采集与过滤装置。结合海水原位过滤需求,提出海水悬浮物多点、多层、多通道原位自动过滤方法,以实现海水悬浮颗粒物的分时空立体原位长时次获取,避免了传统取样过滤方法效率低和现代测量方法反演误差大的缺陷,以期为海水悬浮颗粒物浓度测量提供一种简约高效的方法。

摘要：以异烟肼和二乙三胺五乙酸(DTPA)为原料,设计合成了二乙三胺-N,N〞-二(乙酰异烟肼)-N,N′,N′′-三乙酸配体(H3L),并用红外光谱、元素分析、核磁共振谱、质谱、热分析对配体的组成和结构进行了分析表征。用该配体与La,Sm,Eu,Gd,Tb的碳酸盐合成了五种非离子性稀土配合物,并用红外光谱、元素分析、热分析、摩尔电导对配合物的组成和结构进行了分析表征。通过***程序用反转恢复法与临床应用的磁共振成像造影剂Gd(DTPA)2-对比测试了配合物的驰豫效率,其Gd(DTPA)2-、LaL、SmL、EuL、GdL与TbL的驰豫效率分别是4.34、0.14、1.66、3.14、6.08、2.19L·mmol-1·s-1。结果表明:配合物GdL的驰豫效率要大于临床应用的Gd(DTPA)2-。另外,通过与Gd(DTPA)2-对比测试了GdL的稳定常数,结果表明GdL的稳定常数(KGdL=1020.84)略大于Gd(DTPA)2-的稳定常数(KGd-DTPA=1020.73)。研究结果表明所合成的配合物GdL有良好的水溶性,高的驰豫效率,良好的稳定性且合成方便、价廉,易于大量制备,是有潜在应用前景的磁共振成像造影剂。

摘要：基于海洋环境安全保障、海洋环境预报和海洋科学研究的需要,开展国产深海准实时传输潜标系统的设计,重点进行锚泊系统水动力分析、观测设备工作同步性、准实时通讯系统安全可靠和系统低功耗等整体技术设计;开展轻型感应耦合传输缆制作、大深度感应耦合传输和智能收放通讯等数据实时通讯技术的研究;进行适用于准实时传输潜标系统的多种类国产设备的稳定性和可靠性优化、规模化集成和系统化的应用示范,形成半潜升降式准实时通讯潜标与浮子式准实时通讯潜标各1套。所设计的准实时传输潜标系统集成了1台抗污染CTD、19台感应耦合CTD、8台感应耦合T、4台感应耦合传输的ADCP、2台单点海流计和6台感应耦合数据传输仪,并配有2套声学释放器;潜标系统本体设计含有3个水下流线型浮体、1套通讯浮子、1套准实时卫星通讯装置(半潜式水下绞车或海面浮子)和1套锚泊缆系,可实现深达2000 mm的剖面温盐深和海流等海洋要素的高频率、多要素、多层次的长期连续观测和数据准实时传输,以便对科学问题解决和海洋环境安全保障等提供及时的数据支撑。

摘要：海洋观测浮标系统应用广泛,浮标体的平衡性能是影响海洋观测浮标使用的重要因素之一(着重观测波浪等水文参数除外).以一种主体直径为2.3m的浮标体为例,运用动力学平衡理论,通过数学分析法进行推演计算,分析后得到了此浮标体的重心和浮心的位置.其中,重心位于主浮体的中轴线偏下位置;按照浮标体倾斜一定角度的情况下,推算出浮标体浮心位置,并由此得出其稳心的位置.依据计算,得出浮标体倾斜20°的情况下,此浮标体依然处于稳态平衡,理论结果表明此浮标体设计具有一定的可行性.通过海上实际测试,验证了理论计算分析的正确性.文中对浮标体平衡性的研究采用了理论分析与实验印证相结合的方法,其分析计算方法具有普适性,适用于其他型号的海洋观测浮标体,乃至所有水面浮体的平衡性分析,可为水面浮体设计提供借鉴.

摘要：新课改指出,数学作业是数学教学中的重要部分,是学生巩固课堂知识的重要途径,是培养学习能力的重要载体。而实践表明,作业的完成状况并不理想,形成这种状况的最主要原因是多数教师布置作业太过随意性,让学生打起了＂题海战＂,不仅浪费了时间,还让学生对数学学习产生了厌烦的心理。教师应该围绕趣味型作业、层次型作业、实践型作业三个方面来设计初中数学作业,巩固课堂教学效果。

摘要：目前尽管国内近海浮标实现了产品化,但深远海尚无定型可靠的深海综合观测浮标系统,基于此,中国科学院海洋研究所设计制作了深海综合观测浮标系统,其浮标体为柱台型结构,采用单点锚泊系留。整个系统主要由浮标体、系留子系统、观测子系统、数据采集处理控制子系统、通信子系统、供电子系统、检测子系统、安全报警子系统和岸基数据接收处理子系统等9部分组成。浮标系统通过搭载不同类型的传感器,实现对风速/风向、气温、相对湿度、气压、能见度、雨量、波浪、表层水温、表层盐度、表层溶解氧、表层叶绿素、表层浊度、剖面流速流向、剖面温盐深(最大深度可达1000 m)、方位及浮标位置等要素进行实时观测,从而完成对海洋气象、水文和水质等要素的长期、连续、自动监测,并支持铱星和北斗等卫星通信方式,将观测数据实时的传输到岸基数据接收处理系统。近年来,深海综合观测浮标系统在热带西太平洋海域连续进行了4次海上应用,每次应用时间长达1 a。它提供了第一手的大洋上层和海气界面长时间序列的实时连续观测资料,促进了关于气候变化和深海大洋的研究工作。所研制的深海浮标达到目前国际同类产品(美国ATLAS浮标、日本TRITON浮标)的先进水平,并且在水下感应耦合传输等方面进行了创新,形成了自有特色。